JPS61208928A - ２線式リモ−トコントロ−ルシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、ガス給湯設備等の機器側に設けたリ
モートコントローラとしてのメインコントローラと給湯
栓側に設けたリモートコントローラの何れのコントロー
ラによっても設備を制御できるように、制御用信号を双
方向通信可能な２線式リモートコントローラシステム、
詳しくは、メインコントローラの直流電源より電力供給
用２線式ケーブルを介して電力供給される複数のリモー
トコントローラと前記メインコントローラ間で、前記電
力供給用２線式ケーブルに重畳させた交流信号により制
御用信号を双方向通信するように構成された２線式リモ
ートコントロールシステムに関する。

〔従来の技術〕

上記この種の２線式リモートコントロールシステムは、
メインコントローラとリモートコントローラとを接続す
るに、その接続信号線の本数を少なくするために、リモ
ートコントローラへの電力供給用ケーブルに交流信号を
重畳し、この電力供給用ケーブルを介してリモートコン
トローラへ電力供給するとともに、重畳された交流信号
によってメインコントローラとリモートコントローラと
の間で制御信号等の情仰を双方向通信できるように構成
されている。

従って、少なくともリモートコントローラ側では同一ケ
ーブルに重畳された電力供給用直流信号と通信用交流信
号とを分離する必要があるが、従来では、第４図に示す
ように、電力供給用直流（ＤＣ）と通信用交流信号（ｆ
）とを分離する手段としてトランス（ＴＩ）　、　（’
ｒｚ）が用いられ、このトランス（ＴＩ）、　（Ｔｚ）
をコンデンサ（ＣＩ）　（Ｃ２）等により上記電力供給
用ケーブルＣＦ、”）に並列に容量性結合することによ
って、メインコントローラ（Ｘ）およびリモートコント
ローラ（Ｙ）の各送受信装置（２Ａ）　、　（２Ｂ）に
通信用交流信号（ｆ）のみが入出力されるように構成し
てあった。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、上記従来構成のものにあっては、以下に
示すような不都合があり改善の余地があった。

すなわち、電力供給用直流信号と通信用交流信号とを分
離する手段としてトランスを用いた場合、上記電力供給
用ケーブルの負荷となるリモートコントローラの個数が
多くなると、重畳する交流信号の振幅が負荷となるトラ
ンス等によって減衰するので、ある程度その送信出力を
大きくする必要があるが、そのレベルは上記電力供給用
の直流電源電圧によって制限されることから限度がある
。又、リモートコントローラを後に増設したりすると、
負荷増大のために送信信号の波形歪が増大して、送信ミ
スを発生したり、その歪成分によりて有害なノイズを発
生したりトランス自体がノイズを感知したりする不都合
がある。又、ケーブル自体のインダクタンス成分や容量
成分が通信用信号線路のインピーダンスに影響を与える
こととなり、上記トランスによる信号同調点が大幅にず
れて受信信号が大きく減衰したり、送受信装置の構成に
よっては信号周波数がシフトして通信が正常にできなく
なったりする不都合もある。従って、信号の伝送効率が
低下しないように装置を設計するためには、使用するト
ランスの設計が非常にクリチカルなものとなり、小型化
することが困難なために、リモートコントローラをコン
パクトにすることができないばかりか、高価なものとな
る不利があった。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、トランスを用いることなく、従来同様に電力
供給用ケーブルを使用して双方向通信ができるようにす
るとともに、リモートコントローラ側へのケーブル接続
を簡便化することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による２線式リモートコントロールシステムの特
徴は、前記リモートコントローラ側の電源装置を、全波
整流用ダイオードブリッジおよび前記交流信号を除去す
るフィルタを介して前記ケーブルに接続するとともに、
前記ダイオードブリッジとフィルタとの接続部に、送受
信装置を容量性結合してある点にあり、その作用ならび
に効果は以下の通りである。

〔作　用〕

すなわち、電力供給用ケーブルによって伝送される直流
電源信号と通信用交流信号とを、全波整流用ダイオード
ブリフジを通過させることにより、電源用直流はメイン
コントローラからリモートコントローラ方向に一方通行
とし、通信用交流信号は双方向となるように、その信号
流れ方向を制御し、ダイオードブリッジにより一方向性
に分離された電源用直流を、フィルタにより通信用交流
信号を減衰させてリモートコントローラ側の電源装置に
入力して、電源ラインに重畳された通信用交流信号によ
ってリモートコントローラ側の電源装置が誤動作しない
ようにするとともに、電源装置が通信用交流信号の負荷
とならないように信号系を分離するのである。そして、
このフィルタとダイオードブリッジとの接続部に、送受
信装置を容量性結合することによって、電力供給用ケー
ブルや負荷となる電源装置や他のリモートコントローラ
等のインピーダンス等に影響されることなく、電力供給
用ケーブルに重畳する通信用交流信号を送受信できるよ
うにするのである。

又、ダイオードブリッジを介してリモートコントローラ
側電源装置に直流電源を供給することから、このダイオ
ードブリフジに対するケーブルの極性が反転したとして
も、リモートコントローラ側電源装置への供給電力の極
性が自動的に反転され、ケーブルとリモートコントロー
ラの電源に関する極性が無極性化することとなる。

尚、ダイオードを介して通信用信号が入出力されること
となるが、このダイオードには前記電力供給に伴って直
流電流が常時流れることから、ダイオードの動作点がバ
イアスされ、その非直線性の影響を殆ど無視できる状態
で動作することとなって、このダイオードを通過する信
号損失を非常に小さなものにできるとともに、伝送信号
の歪も殆ど無視しえるレベルに維持でき、かつ、不要な
ノイズ等を発生したりノイズを感知することも無い。

〔発明の効果〕

従って、送受信器の送信レヘルや受信感度が従来と同等
のものであれば、その信号品質が大幅に良くなることか
ら、誤動作が非常に少ないものにできるとともに、伝送
距離を大幅に伸ばすことができる。一方、従来と同等な
信号品質で良い場合は、送信レベルを大幅に小さくした
り受信感度を下げることができるので、送受信装置の構
成が簡略化可能となり、リモートコントローラのコンパ
クト化が可能になった。

又、同−電力供給用ケーブルを介してリモートコントロ
ーラ側に電力供給と通信用信号を同時に伝送するととも
に、全波整流用ダイオードブリフジを介して入出力する
ために、直流を伝送する電力供給用ケーブルの極性に無
関係にリモートコントローラ側電源装置への接続極性が
自動的に一定の関係となるように維持されることとなり
、配線作業において電源および通信用交流信号の双方の
ケーブル極性を考慮する必要が全く無いものにできた。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に示すように、メインコントローラ（Ｘ）の直流
電源（１Ａ）の出力（ＤＣ）を、通信用交流信号（ｆ）
の遮断用フィルタとして機能するとともに、前記直流電
源（ＬＡ）が通信用交流信号（ｆ）の負荷とならないよ
うにするためのインダクタンス（Ｌｌ）を介して、２線
式電力供給用ケーブル（Ｅ）のホット側（Ｅｈ）に接続
するとともにコールド側（Ｅｃ）を接地して、基本的に
この２線式電力供給用ケーブル（Ｅ）を介して、リモー
トコントローラ（Ｙ）側にその動作用電力を供給するよ
うに構成してある。そして、前記インダクタンス（Ｌ２
）とケーブル（Ｅ）のホット側＜ｅｈ＞との接続点（α
）にコンデンサ（Ｃ１）を介して通信用交流信号（ｆ）
の送受信装置（２Ａ）を容量性結合し、前記２線式電力
供給用ケーブル（Ｅ）を介してリモートコントローラ（
Ｙ）に電力供給しながら、電力供給用ケーブル（Ｅ）に
重畳された通信用交流信号（ｆ）により、制御装置（３
Ａ）　、　（３Ｂ）に対するデータや制御信号を双方向
に伝送可能に構成してある。

一方、前記リモートコントローラ（Ｙ）側では、ダイオ
ードブリッジ（ＤＢ）と前記メインコントローラ（Ｘ）
側インダクタンス（Ｌｌ）と同様に、インダクタンス（
Ｌ２）を介して、前記電力供給用ケーブル（Ｅ）に電源
装置（１Ｂ）を接続し、この電源装置（１Ｂ）によりリ
モートコントローラ（Ｙ）を動作させるための電力を得
るようにするとともに、前記メインコントローラ（Ｘ）
測量様に、ダイオードブリッジ（ＤＢ）とインダクタン
ス（Ｌ２）との接続点（β）に、コンデンサ（Ｃ２）を
介してリモートコントローラ（Ｙ）側進受信装置（２Ｂ
）を容量性結合し、もって、前記２線式電力供給用ケー
ブル（Ｅ）を介して、メインコントローラ（Ｘ）よりリ
モートコントローラ（Ｙ）に電力供給しながら、重畳さ
れた通信用交流信号（ｆ）により、メインコントローラ
（Ｘ）側制御装置（３Ａ）とリモートコントローラ（Ｙ
）側制御装置（３Ｂ）との間でデータや制御信号を双方
向に伝送可能に構成してある。

尚、前記２線式電力供給用ケーブル（Ｅ）に並列に他の
リモートコントローラ（Ｙ）を接続することにより、リ
モートコントローラ（Ｙ）の複数個とメインコントロー
ラ（Ｘ）間のみならず複数のリモートコントローラ（Ｙ
）間でも双方向に通信可能に構成できる。

以下、前記ダイオードブリッジ（ＤＢ）の動作について
説明する。

すなわち、前記電力供給用ケーブル（Ｅ）の極性が正常
に接続されている場合は、第２図（イ）に示すように、
前記ダイオードブリッジ（ＤＢ）の前記接続点（β）に
接続された一方の第２ダイオード（Ｄｚ）および前記イ
ンダクタンス（Ｌ２）を介してリモートコントローラ（
Ｙ）側電源装置（１Ｂ）とケーブル（Ｅ）のホット側（
Ｒｈ）が接続され、前記電源装置（１Ｂ）の接地電位側
に接続された一方の第３ダイオード（Ｄ３）を介して接
地電位がコールド側（Ｅｃ）に接続される。一方、前記
電力供給用ケーブル（Ｅ）の極性が反転して接続されて
いる場合は、第２図（０）に示すように、前記ダイオー
ドブリッジ（ＤＢ）の前記接続点（β）に接続された他
方の第４ダイオード（Ｄ４）を介してリモートコントロ
ーラ（Ｙ）側電源装！（１Ｂ）とケーブル（ＩＥ）のホ
ット側（Ｅｈ）が接続され、前記電源装置（１Ｂ）の接
地型゛位側に接続された他方の第１ダイオード（Ｄｌ）
を介して接地電位がコールド側（Ｅｃ）に接続される。

従って、２本の電力供給用ケーブル（Ｅ）の極性がどの
ように接続されても、前記リモートコントローラ（Ｙ）
側電源装置（１Ｂ）には正常に電力供給が行われること
となり、ケーブル（Ｉりのリモートコントローラ（Ｙ）
に対する接続極性を考慮する必要が全く無いのである。

又、前記コンデンサ（Ｃ２）を介してダイオードブリッ
ジ（ＤＢ）に接続された送受信装置（２Ｂ）とケーブル
（Ｅ）のホット側（Ｒｈ）との関係も自動的に維持され
ることとなり、前記ケーブル（Ｅ）の接続極性が、この
ケーブル（Ｅ）のホット側（Ｅｈ）に重畳された通信用
交流信号（ｆ）の送受信に影響することもないのである
。

次に、メインコントローラ（Ｘ）とリモートコントロー
ラ（Ｙ）間で双方向通信するための動作について説明す
る。

すなわち、メインコントローラ（Ｘ）からリモートコン
トローラ（Ｙ）に送信する場合は、メインコントローラ
（Ｘ）両送受信装置（２Ａ）より前記コンデンサ（Ｃ５
）を介して送出された交流信号（ｆ）が、前記第２ダイ
オード（Ｄ２）又は第４ダイオード（Ｄ４）と前記コン
デンサ（Ｃ２）を介してリモートコントローラ（Ｙ）両
送受信装置（２ｂ）に入力され、その入力電流が前記第
３ダイオード（Ｄ３）又は第１ダイオード（０Ｉ）を介
して前記メインコントローラ（Ｘ）両送受信装置（２Ａ
）に帰る閉ループが形成される。そして、前記各コンデ
ンサ（Ｃυ、　（ＣＺ）によって直流成分を除去した前
記ケーブル（Ｅ）に流れる電流（１）の、直流成分（Ｉ
ｏ）に対する交流信号（ｆ）変化による電流変化（±Ｉ
＋）を検出することによって前記交流信号（ｆ）を電圧
信号（νＩ）として分離抽出するのである。尚、リモー
トコントローラ（Ｙ）からメインコントローラ（Ｘ）に
送信する場合も前記交流信号Ｃｆ＞による電流変化（±
ｒ＋）の方向が逆転するだけで同様である。

ところで、前記ダイオードブリッジ（ＤＢ）は両送受信
装置（２Ａ）　、　（２Ｂ）に対して信号伝送損失を発
生する要素となるのであるが、このダイオードブリッジ
（ＤＢ）には電源電流（Ｉｏ）が常時流れているために
完全に”導通状態となり、その入出力間には殆ど電圧変
動が生じないために、前記交流信号（ｆ）に対してはそ
の伝送損失を殆ど無視し得るものとなるのである。

尚、前記電源供給用ケーブル（Ｅ）に重畳された通信用
交流信号（ｆ）によって双方向通信を行うに、各送受信
装置（２Ａ）　、　（２Ｂ）は一方が送信状態にある場
合には、他方が受信状態となるように、前記交流信号（
ｆ）を半二重方式のシリアル伝送形式に振幅変調して使
用するようにしてある。そして、第３図に示すように、
交流信号（ｆ）が出力されている状態を”Ｈ”レベル、
交流信号（ｆ）が出力されていない状態を”Ｌ”レベル
として、通信用データをデジタル形式でシリアル伝送し
、各制御装置（３＾）、（３Ｂ）内においてその内容を
判別させることによって、各種制御信号やデータを授受
するのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る２線式リモートコントロールシステ
ムの実施例を示し、第１図は全体構成を示すブロック図
、第２図（＜）　、　（ＴＩ）はダイオードブリッジの
動作説明図、第３図はケーブル上の伝送信号の説明図、
第４図は従来構成を示すブロック図である。 （χ）・・・・・・メインコントローラ、（Ｙ）・・・
・・・リモートコントローラ、（Ｅ）・・・・・・電力
供給用２線式ケーブル、（１Ａ）・・・・・・直流電源
、（１Ｂ）・・・・・・電源装置、（ｆ）・・・・・・
交流信号、（ＤＢ）・・・・・・全波整流用ダイオード
ブリッジ、（Ｌｘ）・・・・・・フィルタ、（β）・・
・・・・接続部、（２Ａ）　、　（２Ｂ）・・・・・・
送受信装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メインコントローラ（Ｘ）の直流電源（１Ａ）より電力
   供給用２線式ケーブル（Ｅ）を介して電力供給される複
   数のリモートコントローラ（Ｙ）と前記メインコントロ
   ーラ（Ｘ）間で、前記電力供給用２線式ケーブル（Ｅ）
   に重畳させた交流信号（ｆ）により制御用信号を双方向
   通信するように構成された２線式リモートコントロール
   システムであって、前記リモートコントローラ（Ｙ）側
   の電源装置（１Ｂ）を、全波整流用ダイオードブリッジ
   （ＤＢ）および前記交流信号（ｆ）を除去するフィルタ
   （Ｌ＿２）を介して前記ケーブル（Ｅ）に接続するとと
   もに、前記ダイオードブリッジ（ＤＢ）とフィルタ（Ｌ
   ＿２）との接続部（β）に、送受信装置（２Ｂ）を容量
   性結合してある２線式リモートコントロールシステム。